继上一篇文章在.NET Core，除了VB的LikeString，还有其它方法吗？(四种LikeString实现分享)分享了四种实现方式，笔者对这四种实现方式，不管是执行性能还是内存分配性能上，都不太满意。
那么是否有好的实现方法呢？答案是有的。
今天我们就搬出ReadOnlySpan<T>这个非常好用的结构类型，它是在 .NET Core 2.1 中新引入的类型，与它一同被引入的类型还有：
- System.Span: 这以类型安全和内存安全的方式表示任意内存的连续部分；
- System.ReadOnlySpan: 这表示任意连续内存区域的类型安全和内存安全只读表示形式；
- System.Memory: 这表示一个连续的内存区域；
- System.ReadOnlyMemory: 类似
ReadOnlySpan, 此类型表示内存的连续部分ReadOnlySpan, 它不是 ByRef 类型；注：ByRef 类型指的是 ref readonly struct。
下面，我们就来看看如何实现高性能和零内存分配的 LikeString 函数吧！
#nullable enableusing System;namespace AllenCai
{/// <summary>/// 这是一个模仿Microsoft.VisualBasic.CompilerServices.LikeOperator.LikeString方法，<br />/// 实现支持*和?通配符和支持忽略大小写规则以及区域无关性的匹配。<br />/// 该实现的目的是为了减少内存分配，提高性能。/// </summary>public class ZeroMemAllocLikeOperator{/// <summary>/// 对给定的两个字符串执行比较，支持使用*和?通配符。/// </summary>public static bool LikeString(string? content, string? pattern, bool ignoreCase = true, bool useInvariantCulture = true){if (content == null && pattern == null)return true;if (content == null || pattern == null)return false;ReadOnlySpan<char> patternSpan = pattern.AsSpan();ReadOnlySpan<char> contentSpan = content.AsSpan();return LikeString(contentSpan, patternSpan, ignoreCase, useInvariantCulture);}/// <summary>/// 对给定的两个字符Span执行比较，支持使用*和?通配符。/// </summary>public static bool LikeString(ReadOnlySpan<char> contentSpan, ReadOnlySpan<char> patternSpan, bool ignoreCase = true, bool useInvariantCulture = true){char zeroOrMoreChars = '*';char oneChar = '?';// 如果pattern是由1个星号*组成，那么没必要匹配，直接返回true。if (patternSpan.Length == 1){ref readonly char patternItem = ref patternSpan[0];if (patternItem == zeroOrMoreChars){return true;}}// 如果被匹配内容的长度只有1位，而pattern刚好也是一个问号?，那么没必要匹配，直接返回true。if (contentSpan.Length == 1){ref readonly char patternItem = ref patternSpan[0];if (patternItem == oneChar){return true;}}// 如果pattern是由多个星号*和问号?组成，那么没必要匹配，直接返回true。int zeroOrMorePatternCount = 0;int onePatternCount = 0;for (int i = 0; i < patternSpan.Length; i++){ref readonly char patternItem = ref patternSpan[i];if (patternItem == zeroOrMoreChars){zeroOrMorePatternCount++;}else if (patternItem == oneChar){onePatternCount++;}}if (zeroOrMorePatternCount + onePatternCount == patternSpan.Length){//只要出现1个或多个星号*，那么就没必要在乎被匹配内容的长度了。if (zeroOrMorePatternCount > 0){return true;}//如果没有星号*，全是问号?，那么就检查是否由问号?组成的pattern长度是否和被匹配内容的长度一致。如果一致，没必要匹配，直接返回true。if (patternSpan.Length == contentSpan.Length){return true;}}// 选择合适的EqualsChar方法。EqualsCharDelegate equalsChar;if (ignoreCase){if (useInvariantCulture){equalsChar = EqualsCharInvariantCultureIgnoreCase;}else{equalsChar = EqualsCharCurrentCultureIgnoreCase;}}else{equalsChar = EqualsChar;}return LikeStringCore(contentSpan, patternSpan, in zeroOrMoreChars, in oneChar, equalsChar);}private static bool LikeStringCore(ReadOnlySpan<char> contentSpan, ReadOnlySpan<char> patternSpan, in char zeroOrMoreChars, in char oneChar, EqualsCharDelegate equalsChar){// 遍历pattern，逐个字符匹配。int contentIndex = 0;int patternIndex = 0;while (contentIndex < contentSpan.Length && patternIndex < patternSpan.Length){ref readonly char patternItem = ref patternSpan[patternIndex];if (patternItem == zeroOrMoreChars){// 如果pattern中的下一个字符是星号*，那么就一直往后移动patternIndex，直到找到不是星号*的字符。while (true){if (patternIndex < patternSpan.Length){ref readonly char nextPatternItem = ref patternSpan[patternIndex];if (nextPatternItem == zeroOrMoreChars){patternIndex++;continue;}}break;}// 如果patternIndex已经到了pattern的末尾，那么就没必要再匹配了，直接返回true。if (patternIndex == patternSpan.Length){return true;}// 如果patternIndex还没到pattern的末尾，那么就从contentIndex开始匹配。while (contentIndex < contentSpan.Length){if (LikeStringCore(contentSpan.Slice(contentIndex), patternSpan.Slice(patternIndex), in zeroOrMoreChars, in oneChar, equalsChar)){return true;}contentIndex++;}return false;}if (patternItem == oneChar){// 如果pattern中的下一个字符是问号?，那么就匹配一个字符。contentIndex++;patternIndex++;}else{// 如果pattern中的下一个字符不是星号*，也不是问号?，那么就匹配一个字符。if (contentIndex >= contentSpan.Length){return false;}ref readonly char contentItem = ref contentSpan[contentIndex];if (!equalsChar(in contentItem, in patternItem)){return false;}//if (ignoreCase)//{// if (char.ToUpperInvariant(contentItem) != char.ToUpperInvariant(patternItem))// {// return false;// }//}//else//{// if (contentItem != patternItem)// {// return false;// }//}contentIndex++;patternIndex++;}}// 如果content都匹配完了，而pattern还没遍历完，则检查剩余的patternItem是否都是星号*，如果是就返回true，否则返回false。if (contentIndex == contentSpan.Length){// 如果pattern中的下一个字符是星号*，那么就一直往后移动patternIndex，直到找到不是星号*的字符。while (true){if (patternIndex < patternSpan.Length){ref readonly char nextPatternItem = ref patternSpan[patternIndex];if (nextPatternItem == zeroOrMoreChars){patternIndex++;continue;}}break;}return patternIndex == patternSpan.Length;}return false;}private static bool EqualsChar(in char contentItem, in char patternItem){return contentItem == patternItem;}private static bool EqualsCharCurrentCultureIgnoreCase(in char contentItem, in char patternItem){return char.ToUpper(contentItem) == char.ToUpper(patternItem);}private static bool EqualsCharInvariantCultureIgnoreCase(in char contentItem, in char patternItem){return char.ToUpperInvariant(contentItem) == char.ToUpperInvariant(patternItem);}private delegate bool EqualsCharDelegate(in char contentItem, in char patternItem);}
}
PS: 以上代码在 .NET Standard 2.1 项目使用，可直接编译通过。
在 .NET Standard 2.0 项目中，需要额外引入 System.Memory 这个 NuGet 包，且需要将 LangVersion（C#语言版本）更改为 8.0 或更高（通常使用default或latest也可以）。
